6. Яка кількість кам яного вугілля потрібна для вироблення достатньої кількості тепла для нагрівання 200 кг води

Задача 6: Для розрахунку кількості кам"яного вугілля, необхідного для нагрівання 200 кг води на 10°С, нам потрібно знати теплоємність води та теплоту нагрівання.

Теплоємність води (C) складає 4.18 кДж/(кг·К), що означає, скільки кілоджоулів потрібно для нагрівання 1 кг води на 1°С.

Перш за все, розрахуємо кількість тепла (Q), необхідного для нагрівання води на 10°С:
\[Q = m \cdot C \cdot \Delta T\]
де m - маса води, C - теплоємність води, \(\Delta T\) - зміна температури.

В даному випадку, маса води (m) дорівнює 200 кг, зміна температури (\(\Delta T\)) дорівнює 10°С. Підставимо відомі значення:
\[Q = 200 \cdot 4.18 \cdot 10\]

Отримаємо значення Q, яке дорівнює кількості тепла, яку необхідно передати воді. Тепер, щоб розрахувати кількість кам"яного вугілля, необхідного для видобутку цього тепла, ми повинні відомий заразнути об"єм вугілля, його низьку теплоту згоряння, вирахувати витрату вугілля і розрахувати кількість вугілля. Ці дані не надані в задачі.

Задача 7: Щоб визначити кількість тепла, необхідного для перетворення 5 кг льоду при температурі 0°C та атмосферному тиску в кип"яток, нам потрібно знати теплоємність льоду, теплоємність води та теплоту плавлення льоду.

Теплоємність льоду (C_л) складає 2.09 кДж/(кг·°C), що означає, скільки кілоджоулів потрібно для нагрівання 1 кг льоду на 1°С.
Теплоємність води (C_в) складає 4.18 кДж/(кг·°C), що означає, скільки кілоджоулів потрібно для нагрівання 1 кг води на 1°С.
Теплота плавлення льоду (L) дорівнює 334 кДж/кг, що означає, скільки кілоджоулів потрібно для перетворення 1 кг льоду при 0°C в 1 кг води при 0°C.

Перш за все, розрахуємо кількість тепла (Q_1), необхідного для нагрівання льоду до точки плавлення:
\[Q_1 = m \cdot C_л \cdot \Delta T_л\]
де m - маса льоду, C_л - теплоємність льоду, \(\Delta T_л\) - зміна температури льоду.

В даному випадку, маса льоду (m) дорівнює 5 кг, зміна температури (\(\Delta T_л\)) дорівнює 0°С. Підставимо відомі значення:
\[Q_1 = 5 \cdot 2.09 \cdot 0\]

Отримаємо значення Q_1, яке відповідає кількості тепла, необхідного для підігріву льоду до 0°C.

Далі, розрахуємо кількість тепла (Q_2), необхідного для плавлення льоду:
\[Q_2 = m \cdot L\]
де m - маса льоду.

В даному випадку, маса льоду (m) дорівнює 5 кг. Підставимо відоме значення:
\[Q_2 = 5 \cdot 334\]

Отримаємо значення Q_2, яке відповідає кількості тепла, необхідного для плавлення льоду.

Загальна кількість тепла, необхідна для перетворення 5 кг льоду в кип"яток, визначається як сума кількостей тепла Q_1 і Q_2:
\[Q = Q_1 + Q_2\]

Підставимо відомі значення:
\[Q = (5 \cdot 2.09 \cdot 0) + (5 \cdot 334)\]

Отримаємо значення Q, яке дорівнює загальній кількості тепла, необхідній для перетворення 5 кг льоду в кип"яток.

Задача 10: Внутрішня енергія речовини залежить від її агрегатного стану та температури. В агрегатному стані внутрішня енергія речовини набуває найбільших значень в рідкому та газоподібному станах.

За фізичним законом, при збільшенні температури в енергію системи накопичується тепло. Речовина у твердому стані має меншу внутрішню енергію в порівнянні з тією ж речовиною у рідкому чи газоподібному стані при тій самій температурі.

Отже, внутрішня енергія речовини зі сталою масою максимальна в рідкому або газоподібному стані. В твердому стані внутрішня енергія речовини зі сталою масою найменша.